Chemie · Klasse 11 · Kapitel

Vom Atom zur chemischen Verbindung

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1Ich ordne Stoffe nach ihren Eigenschaften den Stoffgruppen Metall, Ionensubstanz und Molekülsubstanz zu.

MerkenStoffgruppen

Metalle leiten schon fest durch bewegliche Elektronen.

Ionensubstanzen sind spröde und leiten erst gelöst oder geschmolzen. Molekülsubstanzen leiten nie.

BeispielStoffgruppen und ihre Eigenschaften

Graphit leitet den elektrischen Strom, obwohl Kohlenstoff ein Nichtmetall ist. Was folgt daraus?

Schritt für Schritt

Strom braucht bewegliche Ladungsträger.
In Graphit sind Elektronen zwischen den Schichten beweglich.
Also leitet auch ein Nichtmetall.

Strom braucht bewegliche Ladungsträger.
In Graphit sind Elektronen zwischen den Schichten beweglich.
Also leitet auch ein Nichtmetall.

Ergebnis:

Zwischen den Schichten sind Elektronen beweglich

AchtungWer leitet, ist ein Metall

So nicht

Natriumchlorid-Lösung leitet den Strom, also ist Natriumchlorid ein Metall.

So richtig

Metalle leiten fest durch bewegliche Elektronen. Salzlösungen leiten durch bewegliche Ionen.

Prüfe, in welchem Zustand der Stoff leitet: fest, gelöst oder geschmolzen. Ordne dann die Stoffgruppe zu.

ÜbenJetzt du

○1
Aluminium glänzt, lässt sich verformen und leitet schon als Feststoff den Strom. Welcher Stoffgruppe gehört der Stoff an?
So fängst du an:
Prüfe die Leitfähigkeit in jedem Zustand.
Lösung zeigen
1. Prüfe die Leitfähigkeit in jedem Zustand.
2. Das Verhalten passt zu einem Metall.
3. Also: Metall mit Metallbindung.
Ergebnis:
Metall mit Metallbindung
●2
Natriumchlorid ist spröde, hat eine sehr hohe Schmelztemperatur und leitet erst als Lösung oder Schmelze. Welcher Stoffgruppe gehört der Stoff an?
Lösung zeigen
1. Prüfe die Leitfähigkeit in jedem Zustand.
2. Das Verhalten passt zu einer Ionensubstanz.
3. Also: Ionensubstanz mit Ionengitter.
Ergebnis:
Ionensubstanz mit Ionengitter
★3
Kupfer lässt sich verformen, Natriumchlorid zerspringt beim Schlag. Welche Erklärung trägt?
Lösung zeigen
1. Im Metall hält das Elektronengas alle Atomrümpfe zusammen, auch nach dem Verschieben.
2. Im Ionengitter kommen gleichnamige Ionen nebeneinander zu liegen.
3. Sie stoßen sich ab, der Kristall spaltet.
Ergebnis:
Im Metall gleiten Schichten, im Ionengitter stoßen gleichnamige Ionen aufeinander

2Ich beschreibe den Atombau mit dem Bohrschen Modell und bilde Ionen.

MerkenAtombau und Ionen

Das Bohrsche Modell ordnet die Elektronen Schalen zu, die 2, 8, 18 Elektronen fassen.

Die Außenelektronen bestimmen das Reaktionsverhalten. Ionen entstehen durch Abgabe oder Aufnahme von Elektronen.

BeispielAtombau, Elektronenschreibweise und Ionen

Wie verteilen sich die 13 Elektronen von Aluminium (Ordnungszahl 13) auf die Schalen?

Schritt für Schritt

Erste Schale 2, zweite Schale 8, dritte Schale bis 8.
Rest nach innen aufgefüllt: 13 Elektronen verteilt.
Verteilung 2, 8, 3.

Erste Schale 2, zweite Schale 8, dritte Schale bis 8.
Rest nach innen aufgefüllt: 13 Elektronen verteilt.
Verteilung 2, 8, 3.

Ergebnis:

2, 8, 3

AchtungLadung in die falsche Richtung

So nicht

Wie entsteht aus einem Lithiumatom das Ion Li⁺ → Es nimmt ein Elektron auf

So richtig

Wie entsteht aus einem Lithiumatom das Ion Li⁺ → Es gibt ein Elektron ab

Zähl die Außenelektronen. Ist der Weg zur Acht durch Abgeben oder durch Aufnehmen kürzer?

ÜbenJetzt du

○4
Wie entsteht aus einem Lithiumatom das Ion Li⁺?
So fängst du an:
Die Ladung des Ions zeigt die Zahl der übertragenen Elektronen.
Lösung zeigen
1. Die Ladung des Ions zeigt die Zahl der übertragenen Elektronen.
2. Positiv heißt: Elektronen fehlen.
3. Also gibt das Atom ein Elektron ab.
Ergebnis:
Es gibt ein Elektron ab
●5
Wie entsteht aus einem Aluminiumatom das Ion Al³⁺?
Lösung zeigen
1. Die Ladung des Ions zeigt die Zahl der übertragenen Elektronen.
2. Positiv heißt: Elektronen fehlen.
3. Also gibt das Atom drei Elektronen ab.
Ergebnis:
Es gibt drei Elektronen ab
★6
Wie entsteht aus einem Aluminiumatom (Ordnungszahl 13) ein Aluminiumion, und welche Ladung hat es?
Lösung zeigen
1. Aluminium hat drei Außenelektronen.
2. Durch Abgabe bleibt die volle zweite Schale übrig.
3. Drei Elektronen weniger: Al³⁺.
Ergebnis:
Es gibt drei Elektronen ab: Al³⁺

3Ich bestimme mit der Elektronegativität die Bindungsart.

MerkenElektronegativität und Bindung

Die Elektronegativität misst den Zug auf Bindungselektronen.

Unter ΔEN 0,4 ist die Bindung unpolar.

BeispielElektronegativität und Bindungsarten

Wie verteilt sich das bindende Elektronenpaar in H–Cl?

Schritt für Schritt

Chlor hat die größere Elektronegativität.
Es zieht das gemeinsame Paar stärker an.
Chlor: δ⁻, Wasserstoff: δ⁺.

Chlor hat die größere Elektronegativität.
Es zieht das gemeinsame Paar stärker an.
Chlor: δ⁻, Wasserstoff: δ⁺.

Ergebnis:

Es liegt näher am Chloratom, das die größere Elektronegativität hat

AchtungDifferenz der Elektronegativität falsch gebildet

So nicht

Bestimme: Wie groß ist ΔEN für die Bindung H–O (EN: H 2,2; O 3,5) → 5,7

So richtig

Bestimme: Wie groß ist ΔEN für die Bindung H–O (EN: H 2,2; O 3,5) → 1,3

Ziehe den kleineren Wert vom größeren ab. Ordne das Ergebnis den Grenzen 0,4 und 1,7 zu.

ÜbenJetzt du

○7
Welche Bindungsart ist zwischen Stickstoff (EN 3,0) und Wasserstoff (EN 2,2) zu erwarten?
So fängst du an:
ΔEN = 0,8.
Lösung zeigen
1. ΔEN = 0,8.
2. Grenzen: unter 0,4 unpolar, bis 1,7 polar, darüber ionisch.
3. Also: polare Elektronenpaarbindung.
Ergebnis:
polare Elektronenpaarbindung
●8
Bestimme: Wie groß ist ΔEN für die Bindung H–O (EN: H 2,2; O 3,5)?
Lösung zeigen
1. ΔEN = EN(O) − EN(H).
2. ΔEN = 3,5 − 2,2.
3. ΔEN = 1,3
Ergebnis:
1,3
★9
Welche Bindungsart ist zwischen Magnesium (EN 1,2) und Sauerstoff (EN 3,5) zu erwarten?
Lösung zeigen
1. ΔEN = 2,3.
2. Grenzen: unter 0,4 unpolar, bis 1,7 polar, darüber ionisch.
3. Also: Ionenbindung mit Gitter.
Ergebnis:
Ionenbindung mit Gitter

4Ich zeige, dass Wasser eine Verbindung ist, durch Bildung und Zerlegung.

MerkenWasser

Wasser ist eine Verbindung: 2 H₂O → 2 H₂ + O₂.

Die Elektrolyse liefert beide Gase im Volumenverhältnis 2 : 1.

BeispielWasser: Bildung und Zerlegung einer Verbindung

Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen 70 mL Wasserstoff. Bestimme: Wie viel Sauerstoff entsteht gleichzeitig?

Schritt für Schritt

2 H₂O → 2 H₂ + O₂.
Wasserstoff zu Sauerstoff wie 2 zu 1.
70 mL : 2 = 35 mL

2 H₂O → 2 H₂ + O₂.
Wasserstoff zu Sauerstoff wie 2 zu 1.
70 mL : 2 = 35 mL

Ergebnis:

35 mL

AchtungGasvolumen nicht aus der Formel H₂O abgeleitet

So nicht

Bei der Elektrolyse entsteht gleich viel Wasserstoff wie Sauerstoff.

So richtig

2 H₂O → 2 H₂ + O₂: Es entsteht doppelt so viel Wasserstoff wie Sauerstoff.

Schreibe die Gleichung mit Koeffizienten auf. Übertrage das Stoffmengenverhältnis auf das Gasvolumen.

ÜbenJetzt du

○10
Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen 35 mL Sauerstoff. Bestimme: Wie viel Wasserstoff entsteht gleichzeitig?
So fängst du an:
2 H₂O → 2 H₂ + O₂.
Lösung zeigen
1. 2 H₂O → 2 H₂ + O₂.
2. Wasserstoff zu Sauerstoff wie 2 zu 1.
3. 35 mL · 2 = 70 mL
Ergebnis:
70 mL
●11
Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen zwei Gase. In welchem Volumenverhältnis stehen sie?
Lösung zeigen
1. 2 H₂O → 2 H₂ + O₂.
2. Gleiche Gasvolumen bedeuten gleiche Stoffmengen.
3. Zwei Wasserstoffmoleküle je Sauerstoffmolekül.
Ergebnis:
Zweimal so viel Wasserstoff wie Sauerstoff
★12
Bei der Elektrolyse von 36 g Wasser entstehen 4,0 g Wasserstoff. Bestimme: Welche Masse Sauerstoff entsteht?
Lösung zeigen
1. Die Gesamtmasse bleibt erhalten.
2. m(O₂) = 36 g − 4,0 g.
3. m(O₂) = 32 g
Ergebnis:
32 g

5Ich leite mit dem Elektronenpaarabstoßungsmodell die Gestalt und Polarität von Molekülen ab.

MerkenMolekülgestalt

Elektronenpaare stoßen einander ab und liegen möglichst weit auseinander.

Die Gestalt folgt aus allen Paaren, auch den freien.

BeispielElektronenpaarabstoßungsmodell, Gestalt und Polarität

Welche Gestalt hat das Molekül H₂Se (am Zentralatom: 2 bindende Bereiche und 2 freie Elektronenpaare)?

Schritt für Schritt

Am Zentralatom liegen 4 Bereiche.
Davon sind 2 frei.
Die Atome bilden ein gewinkelt gebautes Molekül.

Am Zentralatom liegen 4 Bereiche.
Davon sind 2 frei.
Die Atome bilden ein gewinkelt gebautes Molekül.

Ergebnis:

gewinkelt gebautes Molekül

AchtungFreie Elektronenpaare bei der Molekülgestalt nicht mitgezählt

So nicht

Wasser hat zwei Bindungen, also ist es linear.

So richtig

Am Sauerstoffatom stoßen zwei bindende und zwei freie Paare einander ab. Das Molekül ist gewinkelt.

Bestimme am Zentralatom die Zahl aller Elektronenpaare, bindende und freie. Ordne sie so an, dass sie möglichst weit auseinander liegen.

ÜbenJetzt du

○13
Welche Gestalt hat das Molekül OF₂ (am Zentralatom: 2 bindende Bereiche und 2 freie Elektronenpaare)?
So fängst du an:
Am Zentralatom liegen 4 Bereiche.
Lösung zeigen
1. Am Zentralatom liegen 4 Bereiche.
2. Davon sind 2 frei.
3. Die Atome bilden ein gewinkelt gebautes Molekül.
Ergebnis:
gewinkelt gebautes Molekül
●14
Welche Gestalt hat das Molekül SCl₂ (am Zentralatom: 2 bindende Bereiche und 2 freie Elektronenpaare)?
Lösung zeigen
1. Am Zentralatom liegen 4 Bereiche.
2. Davon sind 2 frei.
3. Die Atome bilden ein gewinkelt gebautes Molekül.
Ergebnis:
gewinkelt gebautes Molekül
★15
Welche Gestalt hat das Molekül H₂S (am Zentralatom: 2 bindende Bereiche und 2 freie Elektronenpaare)?
Lösung zeigen
1. Am Zentralatom liegen 4 Bereiche.
2. Davon sind 2 frei.
3. Die Atome bilden ein gewinkelt gebautes Molekül.
Ergebnis:
gewinkelt gebautes Molekül

6Ich erkläre mit zwischenmolekularen Wechselwirkungen Siedetemperaturen und die Anomalie des Wassers.

MerkenZwischenmolekulare Kräfte

Zwischen Molekülen wirken Van-der-Waals-Kräfte, Dipol-Kräfte und Wasserstoffbrücken.

Je stärker, desto höher die Siedetemperatur.

BeispielZwischenmolekulare Wechselwirkungen

Welche Wechselwirkung zwischen den Molekülen von Kohlenstoffdioxid ist die stärkste?

Schritt für Schritt

Ist das Molekül polar?
Sitzt ein H-Atom an N, O oder F?
Also: Van-der-Waals-Kräfte.

Ist das Molekül polar?
Sitzt ein H-Atom an N, O oder F?
Also: Van-der-Waals-Kräfte.

Ergebnis:

Van-der-Waals-Kräfte

AchtungJedes Wasserstoffatom bildet Wasserstoffbrücken

So nicht

Methan hat Wasserstoffatome, also bildet es Wasserstoffbrücken.

So richtig

Wasserstoffbrücken brauchen ein H-Atom an N, O oder F und ein freies Paar am Nachbarn.

Prüfe zwei Bedingungen: H-Atom an N, O oder F und ein freies Elektronenpaar am Nachbarmolekül. Erst dann liegt eine Brücke vor.

ÜbenJetzt du

○16
Welche Wechselwirkung zwischen den Molekülen von Fluorwasserstoff ist die stärkste?
So fängst du an:
Ist das Molekül polar?
Lösung zeigen
1. Ist das Molekül polar?
2. Sitzt ein H-Atom an N, O oder F?
3. Also: Wasserstoffbrückenbindung.
Ergebnis:
Wasserstoffbrückenbindung
●17
Welche Wechselwirkung zwischen den Molekülen von Ethanol ist die stärkste?
Lösung zeigen
1. Ist das Molekül polar?
2. Sitzt ein H-Atom an N, O oder F?
3. Also: Wasserstoffbrückenbindung.
Ergebnis:
Wasserstoffbrückenbindung
★18
Eis schwimmt auf Wasser. Welche Erklärung trägt?
Lösung zeigen
1. Im Eis hat jedes Molekül vier Wasserstoffbrücken.
2. Das Gitter hat Hohlräume.
3. Die Dichte ist kleiner als im flüssigen Wasser.
Ergebnis:
Im Eis bilden Wasserstoffbrücken ein weites Gitter, es ist weniger dicht

7Ich beschreibe Alkane, Alkene und Alkine mit ihren Bindungen.

MerkenKohlenwasserstoffe

Kohlenstoff ist vierbindig. Alkane: Einfach-, Alkene: Doppel-, Alkine: Dreifachbindung.

BeispielAlkane, Alkene und Alkine

Bestimme: Wie viele Wasserstoffatome hat ein Alkin mit 10 Kohlenstoffatomen?

Schritt für Schritt

Alkine haben die Formel CₙH₂ₙ₋₂.
Für n = 10 gilt der Wert 18.
18 Wasserstoffatome.

Alkine haben die Formel CₙH₂ₙ₋₂.
Für n = 10 gilt der Wert 18.
18 Wasserstoffatome.

Ergebnis:

18 Wasserstoffatome

AchtungSummenformel der Kohlenwasserstoffe falsch abgeleitet

So nicht

Welche Summenformel hat Propan → C₃H₆

So richtig

Welche Summenformel hat Propan → C₃H₈

Zeichne die Strukturformel. Zähle die Bindungen am Kohlenstoff: Es sind immer vier.

ÜbenJetzt du

○19
Welche Gestalt und welchen Winkel zeigt Ethen (C₂H₄) um jedes Kohlenstoffatom?
So fängst du an:
Die Doppelbindung zählt als ein Bereich.
Lösung zeigen
1. Die Doppelbindung zählt als ein Bereich.
2. Drei Bereiche liegen in einer Ebene.
3. Der Winkel beträgt etwa 120 Grad.
Ergebnis:
eben (trigonal planar), etwa 120 Grad
●20
Welche Summenformel hat Propan?
Lösung zeigen
1. Propan ist ein Alkan mit 3 Kohlenstoffatomen.
2. Wasserstoffatome: 8.
3. Also C₃H₈.
Ergebnis:
C₃H₈
★21
Wie unterscheiden sich n-Butan und Methylpropan?
Lösung zeigen
1. Beide haben die Formel C₄H₁₀.
2. Bei Butan ist die Kette gerade, bei Methylpropan verzweigt.
3. Das sind Isomere mit verschiedenen Eigenschaften.
Ergebnis:
Gleiche Summenformel C₄H₁₀, andere Anordnung der Atome und andere Eigenschaften

8Ich erkläre Bau, Eigenschaften und Verwendung der Modifikationen des Kohlenstoffs.

MerkenKohlenstoffmodifikationen

Diamant ist ein hartes Atomgitter, isolierend.

Graphit hat weiche, leitende Schichten aus Sechsringen. Fullerene sind Hohlkugeln, Nanotubes Röhren.

BeispielModifikationen des Kohlenstoffs

Warum leitet Graphit den Strom, Diamant aber nicht?

Schritt für Schritt

Jedes Atom im Graphit bildet nur drei Bindungen.
Das vierte Elektron ist beweglich.
Im Diamant sind alle vier Elektronen gebunden.

Jedes Atom im Graphit bildet nur drei Bindungen.
Das vierte Elektron ist beweglich.
Im Diamant sind alle vier Elektronen gebunden.

Ergebnis:

In Graphit sind Elektronen zwischen den Schichten beweglich

AchtungTeilchen mit den Eigenschaften des Stoffs

So nicht

Schwefelteilchen sind gelb. Kupferatome glänzen rot.

So richtig

Gelb ist der Stoff Schwefel. Ein einzelnes Teilchen hat keine Farbe.

Frag dich zuerst: Was siehst du am Stoff? Was denkst du dir für die Teilchen?

ÜbenJetzt du

○22
Welche Modifikation des Kohlenstoffs passt zu dieser Beschreibung: Der Stoff besteht aus Molekülen mit 60 Atomen in Fünf- und Sechsringen?
So fängst du an:
Alle Modifikationen bestehen aus Kohlenstoff.
Lösung zeigen
1. Alle Modifikationen bestehen aus Kohlenstoff.
2. Unterschieden werden sie durch den Bau.
3. Die Beschreibung passt zu Fulleren C₆₀.
Ergebnis:
Fulleren C₆₀
●23
Diamant und Graphit bestehen aus Kohlenstoff, unterscheiden sich aber stark. Was ist die Ursache?
Lösung zeigen
1. Beide Stoffe sind reiner Kohlenstoff.
2. Im Diamant hat jedes Atom vier Nachbarn.
3. Im Graphit liegen Schichten aus Sechsringen.
Ergebnis:
Die Kohlenstoffatome sind unterschiedlich angeordnet und gebunden
★24
Wie ist ein C₆₀-Fulleren aufgebaut?
Lösung zeigen
1. C₆₀ ist ein Molekül mit 60 Atomen.
2. Die Atome bilden Fünf- und Sechsringe.
3. Zusammen ergibt das eine Hohlkugel.
Ergebnis:
Als Molekül aus 60 Kohlenstoffatomen in Fünf- und Sechsringen

9Ich bewerte Nanomaterialien aus Kohlenstoff nach Nutzen und Risiko (Leistungskurs).

MerkenNanomaterialien

Nanomaterialien haben Strukturen von 1 bis 100 Nanometern.

Ihre Oberfläche ist im Verhältnis zur Masse riesig, darum zeigen sie neue Eigenschaften. Nutzen und Risiko werden gegeneinander abgewogen.

BeispielNanomaterialien (Leistungskurs)

Ein Würfel mit 1 µm Kantenlänge wird vollständig in Würfel mit 10 nm Kantenlänge zerteilt. Um welchen Faktor wächst die gesamte Oberfläche?

Schritt für Schritt

Faktor der Kantenlängen: 1 µm : 10 nm = 10².
Gesamtoberfläche ∼ Kantenlänge vorher durch Kantenlänge nachher.
Die Oberfläche wächst um 10².

Faktor der Kantenlängen: 1 µm : 10 nm = 10².
Gesamtoberfläche ∼ Kantenlänge vorher durch Kantenlänge nachher.
Die Oberfläche wächst um 10².

Ergebnis:

Um den Faktor 10²

AchtungZerteilen ändert die Oberfläche nicht oder verkleinert sie

So nicht

Zerteilt man einen Würfel, bleibt die Oberfläche gleich, denn die Masse bleibt gleich.

So richtig

Die Gesamtoberfläche wächst um den Faktor Kantenlänge vorher durch Kantenlänge nachher.

Berechne die Oberfläche eines Würfels und die Summe der Oberflächen aller kleinen Würfel. Vergleiche beide Werte.

ÜbenJetzt du

○25
Ein Würfel mit 1 cm Kantenlänge wird vollständig in Würfel mit 100 µm Kantenlänge zerteilt. Um welchen Faktor wächst die gesamte Oberfläche?
So fängst du an:
Faktor der Kantenlängen: 1 cm : 100 µm = 10².
Lösung zeigen
1. Faktor der Kantenlängen: 1 cm : 100 µm = 10².
2. Gesamtoberfläche ∼ Kantenlänge vorher durch Kantenlänge nachher.
3. Die Oberfläche wächst um 10².
Ergebnis:
Um den Faktor 10²
●26
Ein Würfel mit 1 cm Kantenlänge wird vollständig in Würfel mit 100 nm Kantenlänge zerteilt. Um welchen Faktor wächst die gesamte Oberfläche?
Lösung zeigen
1. Faktor der Kantenlängen: 1 cm : 100 nm = 10⁵.
2. Gesamtoberfläche ∼ Kantenlänge vorher durch Kantenlänge nachher.
3. Die Oberfläche wächst um 10⁵.
Ergebnis:
Um den Faktor 10⁵
★27
Ein Würfel mit 1 mm Kantenlänge wird vollständig in Würfel mit 1 µm Kantenlänge zerteilt. Wie ändert sich die Gesamtoberfläche?
Lösung zeigen
1. Die Gesamtoberfläche wächst um den Faktor L : l.
2. L : l = 1 mm : 1 µm = 1000.
3. Die Oberfläche wird tausendmal größer.
Ergebnis:
Sie wächst auf das Tausendfache

Vermischte Übungen

Alles durcheinander – wie in der Arbeit. Überleg bei jeder Aufgabe zuerst: Welches Ziel ist das?

Üben

●28
Bestimme: Wie groß ist ΔEN für die Bindung C–Cl (EN: C 2,5; Cl 3,0)?
Lösung zeigen
1. ΔEN = EN(Cl) − EN(C).
2. ΔEN = 3,0 − 2,5.
3. ΔEN = 0,5
Ergebnis:
0,5
●29
Wie entsteht aus einem Natriumatom das Ion Na⁺?
Lösung zeigen
1. Die Ladung des Ions zeigt die Zahl der übertragenen Elektronen.
2. Positiv heißt: Elektronen fehlen.
3. Also gibt das Atom ein Elektron ab.
Ergebnis:
Es gibt ein Elektron ab
●30
Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen 45 mL Sauerstoff. Bestimme: Wie viel Wasserstoff entsteht gleichzeitig?
Lösung zeigen
1. 2 H₂O → 2 H₂ + O₂.
2. Wasserstoff zu Sauerstoff wie 2 zu 1.
3. 45 mL · 2 = 90 mL
Ergebnis:
90 mL
●31
Ist das Kohlenstoffdioxidmolekül (O=C=O) ein Dipol? Die C=O-Bindungen sind polar.
Lösung zeigen
1. Die Dipole zeigen von C zu beiden O-Atomen.
2. Sie sind gleich groß und entgegengesetzt.
3. Die Summe ist Null: unpolar.
Ergebnis:
Nein, die Bindungsdipole heben sich wegen der linearen Gestalt auf
●32
Welche Wechselwirkung zwischen den Molekülen von Ammoniak ist die stärkste?
Lösung zeigen
1. Ist das Molekül polar?
2. Sitzt ein H-Atom an N, O oder F?
3. Also: Wasserstoffbrückenbindung.
Ergebnis:
Wasserstoffbrückenbindung
●33
Bestimme: Wie viele Wasserstoffatome hat ein Alken mit 7 Kohlenstoffatomen?
Lösung zeigen
1. Alkene haben die Formel CₙH₂ₙ.
2. Für n = 7 gilt der Wert 14.
3. 14 Wasserstoffatome.
Ergebnis:
14 Wasserstoffatome

Auf einen Blick

MerkenDas Wichtigste

Stoffgruppen: Metalle leiten schon fest durch bewegliche Elektronen.
Atombau und Ionen: Das Bohrsche Modell ordnet die Elektronen Schalen zu, die 2, 8, 18 Elektronen fassen.
Elektronegativität und Bindung: Die Elektronegativität misst den Zug auf Bindungselektronen.
Wasser: Wasser ist eine Verbindung: 2 H₂O → 2 H₂ + O₂.
Molekülgestalt: Elektronenpaare stoßen einander ab und liegen möglichst weit auseinander.
Zwischenmolekulare Kräfte: Zwischen Molekülen wirken Van-der-Waals-Kräfte, Dipol-Kräfte und Wasserstoffbrücken.
Kohlenwasserstoffe: Kohlenstoff ist vierbindig. Alkane: Einfach-, Alkene: Doppel-, Alkine: Dreifachbindung.
Kohlenstoffmodifikationen: Diamant ist ein hartes Atomgitter, isolierend.
Nanomaterialien: Nanomaterialien haben Strukturen von 1 bis 100 Nanometern.

Kannst du das?

Je Ziel eine Aufgabe. Rechne sie ins Heft, dann kreuz ehrlich an. Keine Punkte, keine Note – der Test ist für dich.

ÜbenSelbsttest

Ich ordne Stoffe nach ihren Eigenschaften den Stoffgruppen Metall, Ionensubstanz und Molekülsubstanz zu.
34
Natriumsulfat ist spröde, hat eine sehr hohe Schmelztemperatur und leitet erst als Lösung oder Schmelze. Welcher Stoffgruppe gehört der Stoff an?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Ionensubstanz mit Ionengitter
Ich beschreibe den Atombau mit dem Bohrschen Modell und bilde Ionen.
35
Wie sieht die Elektronenschreibweise von Chlor aus?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Sieben Punkte: drei Paare und ein Einzelelektron
Ich bestimme mit der Elektronegativität die Bindungsart.
36
Welche Bindungsart ist zwischen Stickstoff (EN 3,0) und Wasserstoff (EN 2,2) zu erwarten?
Lösung zeigen
Ergebnis:
polare Elektronenpaarbindung
Ich zeige, dass Wasser eine Verbindung ist, durch Bildung und Zerlegung.
37
Welches Gas ist es, das in einem Reagenzglas an einer Flamme mit einem leisen Knall verbrennt?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Wasserstoff
Ich leite mit dem Elektronenpaarabstoßungsmodell die Gestalt und Polarität von Molekülen ab.
38
Welche Gestalt hat das Molekül SO₂ (am Zentralatom: 2 bindende Bereiche und 1 freies Elektronenpaar)?
Lösung zeigen
Ergebnis:
gewinkelt gebautes Molekül
Ich erkläre mit zwischenmolekularen Wechselwirkungen Siedetemperaturen und die Anomalie des Wassers.
39
Welche Wechselwirkung hält Hexanmoleküle zusammen?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Van-der-Waals-Kräfte durch kurzzeitige Dipole
Ich beschreibe Alkane, Alkene und Alkine mit ihren Bindungen.
40
Welche Summenformel hat Propin?
Lösung zeigen
Ergebnis:
C₃H₄
Ich erkläre Bau, Eigenschaften und Verwendung der Modifikationen des Kohlenstoffs.
41
Welche Modifikation des Kohlenstoffs passt zu dieser Beschreibung: Die Moleküle sind kugelförmige Hohlkörper, ähnlich einem Fußball?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Fulleren C₆₀
Ich bewerte Nanomaterialien aus Kohlenstoff nach Nutzen und Risiko (Leistungskurs).
42
Ein Würfel mit 1 µm Kantenlänge wird vollständig in Würfel mit 1 nm Kantenlänge zerteilt. Um welchen Faktor wächst die gesamte Oberfläche?
Lösung zeigen
Ergebnis:
Um den Faktor 10³

Bei „unsicher“ oder „noch nicht“: Lies den Abschnitt zum Ziel noch einmal und rechne seine drei Aufgaben.

Wörter

Oberfläche: alle Außenseiten zusammen
Volumen: wie viel hineinpasst

Lösungen

Metall mit Metallbindung
Ionensubstanz mit Ionengitter
Im Metall gleiten Schichten, im Ionengitter stoßen gleichnamige Ionen aufeinander
Es gibt ein Elektron ab
Es gibt drei Elektronen ab
Es gibt drei Elektronen ab: Al³⁺
polare Elektronenpaarbindung
1,3
Ionenbindung mit Gitter
70 mL
Zweimal so viel Wasserstoff wie Sauerstoff
32 g
gewinkelt gebautes Molekül
gewinkelt gebautes Molekül
gewinkelt gebautes Molekül
Wasserstoffbrückenbindung
Wasserstoffbrückenbindung
Im Eis bilden Wasserstoffbrücken ein weites Gitter, es ist weniger dicht
eben (trigonal planar), etwa 120 Grad
C₃H₈
Gleiche Summenformel C₄H₁₀, andere Anordnung der Atome und andere Eigenschaften
Fulleren C₆₀
Die Kohlenstoffatome sind unterschiedlich angeordnet und gebunden
Als Molekül aus 60 Kohlenstoffatomen in Fünf- und Sechsringen
Um den Faktor 10²
Um den Faktor 10⁵
Sie wächst auf das Tausendfache
0,5
Es gibt ein Elektron ab
90 mL
Nein, die Bindungsdipole heben sich wegen der linearen Gestalt auf
Wasserstoffbrückenbindung
14 Wasserstoffatome
Ionensubstanz mit Ionengitter
Sieben Punkte: drei Paare und ein Einzelelektron
polare Elektronenpaarbindung
Wasserstoff
gewinkelt gebautes Molekül
Van-der-Waals-Kräfte durch kurzzeitige Dipole
C₃H₄
Fulleren C₆₀
Um den Faktor 10³